아주대)현대물리학실험 atomic spectra 예비 보고서

소개

아주대 현대물리학실험 A+ atomic spectra 예비 보고서 입니다

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험방법
4. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적

회절격자 분광 광도계를 이용하여 수소, 헬륨, 수은 램프에서 나오는 빛이 형성하는 불연속적인 선 스펙트럼을 관찰한다. 이 장치를 이용하면 운자 스펙트럼 띠무늬 사이의 간격과 상대 광도를 측정할 수 있다. 헬륨의 스펙트럼을 통하여 얻은 회절격자의 선 간격을 대입하여, 다른 원자 스펙트럼의 상대광도 대 파장 그래프를 얻는다. 각각의 스펙트럼의 파장과 일반적으로 인정된 값을 비교하여 수소의 경우 각각의 선에 대응하는 전자 궤도 전이를 확인한다.

2. 실험원리

1. 스펙트럼
빛을 프리즘과 같은 도구로 분해해서 살펴보는 것을 말한다. 종류로는 연속 스펙트럼, 선 스펙트럼, 흡수 스펙트럼이 있다.

(1) 연속 스펙트럼
태양 광선, 백열 전구 등을 분광기에 통과시키면 연속 스펙트럼을 얻는다. 이와 같이 연속 스펙트럼은 온도가 높은 물체에서 나온다는 것을 알 수 있다.

(2) 선 스펙트럼
기체로 채운 방전관에 전압을 걸어주면 기체의 종류에 따라 특유한 색깔의 빛을 낸다. 그때의 빛의 주파수는
가 되고 E=광자의 에너지이다. 이 빛을 분광기로 관측하면 특정한 파장의 빛만 나타나고 이를 선 스펙트럼이라고 부른다.

(3) 흡수 스펙트럼
연속 스펙트럼의 빛이 특정 물체를 통과하면 연속 스펙트럼의 일부가 흡수되고 이것을 흡수 스펙트럼이라고 부른다. 광범위한 파장을 연속적으로 가진 백색광을 흡수물질에 통과시킨 후 분광기에 넣으면 흡수 스펙트럼을 얻을 수 있다. 이때 흡수되는 빛의 파장은 물질 고유의 값이다.

2. 발머 계열
수소 원자의 방출선으로 나타내는 계열로 여섯 개의 계열 중 하나를 뜻한다. n≥3에서 n=2로 전이되는 경우를 말하며 그때의 파장은
{B=3.6456X10^-7m, m>n}으로 나타낼 수 있고 이를 발머 식이라고 부르고 이를 일반화하면
{n=3,4,5…. , RH= 뤼드베리 상수=10973731m^-1}
로 표현할 수 있다.

참고자료

· 현대물리학실험 매뉴얼/66p~76p
· 위키백과/스펙트럼, 발머 계열, 라이먼 계열, 뤼드베리 공식, 굴절, 굴절률, 프리즘, 회절격자
· 위키백과/분해능, 분광기, 수은
· Modern Physics 3판 /Stephen T. Thornton, Andrew Rex